Perpustakaan Digital ITB

Bangunan berkinerja tinggi dipercaya dapat menjadi salah satu solusi efektif untuk mengatasi permasalahan emisi karbon dan keterbatasan sumber energi tidak terbarukan di dunia. Oleh karenanya, penelitian dengan topik terkait kinerja bangunan berkembang secara signifikan beberapa tahun terakhir. Berdasarkan hasil pemetaan studi bangunan berkinerja tinggi yang dilakukan beberapa tahun terakhir, bangunan objek yang digunakan dalam penelitian pada umumnya terletak pada lokasi dengan profil iklim subtropis atau dingin (tipe iklim K¨oppen C dan D). Mengingat negara berkembang yang pada umumnya terletak di sabuk iklim tropis diprediksi mengalami peningkatan jumlah bangunan dan kebutuhan energi yang cukup signifikan di masa mendatang, kajian terkait bangunan berkinerja tinggi pada iklim tropis menjadi penting untuk dilakukan. Meskipun kebutuhan akan bangunan berkinerja tinggi di daerah tropis cukup genting guna mengurangi emisi karbon di masa mendatang, pengembangan dan implementasi bangunan berkinerja tinggi di beberapa daerah dengan profil iklim tropis belum begitu signifikan, terlebih di Indonesia. Salah satu penyebabnya adalah karena belum banyaknya referensi dan keterbatasan sumber daya untuk melakukan analisis dan perancangan bangunan berdasarkan kinerja. Sebagai langkah awal untuk mengembangkan penelitian dan mendorong implementasi bangunan berkinerja tinggi di Indonesia, studi terkait strategi desain pasif perlu dilakukan mengingat peningkatan kinerja bangunan akan efektif jika bangunan mengimplementasikan strategi desain pasif dengan maksimal. Untuk mencapai tujuan tersebut, penelitian dilakukan melalui dua tahap yaitu investigasi kinerja bangunan dan optimisasi strategi desain pasif berdasarkan data iklim historis untuk beberapa kota di Indonesia dengan profil iklim yang berbeda, dan pengujian ketahanan desain dan formulasi perancangan bangunan berkinerja tinggi dengan mempertimbangkan kondisi iklim di masa depan. Adapun kota yang diobservasi meliputi Jakarta (Am, 3A), Bandung (Am, 2A), Surabaya (Aw, 4B) dan Ibu Kota Nusantara (IKN) (Af, 1A). Secara umum, kedua tahapan penelitian tersebut dilakukan dengan melibatkan beberapa metode penelitian yaitu studi parametrik, analisis sensitivitas, pengembangan model pengganti, optimisasi strategi desain pasif, serta analisis ketahanan strategi desain terhadap ketidakpastian kondisi iklim di masa depan. iii Hasil analisis sensitivitas menunjukkan bahwaWindow-to-Wall Ratio (WWR) merupakan faktor utama dalam desain pasif yang memiliki pengaruh signifikan terhadap sebagian besar metrik kinerja bangunan yang diamati di seluruh kota yang diuji. WWR memiliki korelasi positif dengan metrik kinerja energi dan ketersediaan pencahayaan alami, namun berkorelasi negatif dengan metrik kenyamanan termal. Selain WWR, infiltrasi udara, yang merupakan aliran udara yang tidak terkendali melalui celah-celah bangunan juga merupakan faktor desain pasif lain yang memberikan pengaruh signifikan terhadap aspek efisiensi energi dan kenyamanan termal. Hasil optimisasi desain pasif menggunakan model pengganti untuk bangunan kantor tipikal dengan tapak persegi menunjukkan bahwa untuk memperoleh desain yang optimal, rentang nilai WWR yang direkomendasikan adalah sekitar 0,29–0,31 dengan nilai median 0,30 untuk Jakarta, 0,31 untuk Bandung, 0,24–0,31 dengan nilai median 0,245 untuk Surabaya, serta 0,24–0,26 dengan nilai median 0,24 untuk IKN. Sementara itu, nilai infiltrasi udara yang direkomendasikan berada dalam kisaran 0,6–1,7 ACH dengan nilai median 0,95 ACH untuk Jakarta, 1,9 ACH untuk Bandung, 0,6–1,9 ACH dengan nilai median 0,95 ACH untuk Surabaya, dan 0,5–1,9 ACH dengan nilai median 1,4 ACH untuk IKN. Dalam menghadapi ketidakpastian kondisi iklim di masa depan, rekomendasi nilai WWR untuk Jakarta dan Surabaya mengalami perubahan dibandingkan dengan rekomendasi berbasis profil iklim historis. Di Jakarta, rentang nilai WWR yang direkomendasikan bergeser menjadi 0,24–0,31 dengan nilai median 0,275, sementara di Surabaya rentang tersebut menyempit menjadi 0,24–0,26. Selain itu, rekomendasi nilai infiltrasi udara juga mengalami penyesuaian. Di Jakarta, rentang infiltrasi udara menyempit menjadi 0,6–1,0 ACH dengan nilai median 0,65 ACH, sedangkan di Surabaya, rentangnya menjadi 0,6–1,0 ACH dengan nilai median 0,7 ACH. Sebaliknya, tidak terdapat perubahan yang signifikan dalam rekomendasi faktor desain utama untuk Bandung dan IKN. Pergeseran nilai WWR dan infiltrasi udara di Jakarta dan Surabaya dapat dikaitkan dengan peningkatan rata-rata temperatur udara serta Radiasi Global Horizontal (GHR) di masa depan yang cukup signifikan di kedua kota tersebut. Penelitian ini memberikan kontribusi dalam memperkaya referensi perancangan strategi desain pasif yang optimal dan tahan terhadap ketidakpastian iklim, khususnya untuk bangunan kantor di Indonesia. Identifikasi faktor desain pasif utama yang dihasilkan dari penelitian ini dapat menjadi pedoman bagi perancang bangunan dalam mengoptimalkan strategi desain pasif guna meningkatkan kinerja bangunan kantor. Selain itu, rekomendasi nilai parameter desain yang dirumuskan dalam penelitian ini dapat dijadikan acuan untuk pengembangan bangunan berkinerja tinggi yang mampu menghadapi ketidakpastian kondisi iklim di masa depan, terutama dalam aspek efisiensi energi, kenyamanan termal, dan ketersediaan pencahayaan alami. Model pengganti yang dikembangkan dalam penelitian ini juga memberikan kemudahan bagi perancang bangunan dalam mengetahui kinerja banguanan kantor di beberapa kota yang berbeda, dengan tetap memperhatikan ketentuan-ketentuan yang berlaku. Secara keseluruhan, temuan penelitian ini diharapkan dapat menjadi landasan strategis dalam merencanakan strategi desain pasif yang lebih efisien, berkelanjutan, dan tahan terhadap perubahan iklim, serta mendorong implementasi bangunan berkinerja tinggi di Indonesia.